[發明專利]具有利用高玻璃化轉變溫度材料的激子阻擋性載荷子過濾層的穩定的有機光敏器件

在審

• 申請號: 201580037713.8
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN107580730A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 史蒂芬·R·福里斯特;奎因·伯林蓋姆;肖新;杰拉米·D·齊默爾曼;凱文·貝格曼;阿努拉格·潘達;布賴恩·E·拉希特;馬克·E·湯普森;安德魯·N·巴爾廷斯科;功·禎
• 申請（專利權）人: 南加利福尼亞大學;密歇根大學董事會
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司11219
• 代理人: 劉慧,楊青

1.一種有機光敏光電子器件，其包含：

處于疊加關系的包含陽極和陰極的兩個電極；

光活性區，其包含配置在所述兩個電極之間的至少一種供體材料和至少一種受體材料，以形成供體-受體異質結，其中所述至少一種受體材料具有最低未占分子軌道能級(LUMO_Acc)和最高占據分子軌道能級(HOMO_Acc)，并且所述至少一種供體材料具有最低未占分子軌道能級(LUMO_don)和最高占據分子軌道能級(HOMO_don)；以及

配置在所述陰極與所述至少一種受體材料之間的激子阻擋性電子過濾層，其中所述電子過濾層包含混合物，所述混合物包含至少一種陰極側寬能隙材料和至少一種電子傳導材料，并且其中所述至少一種陰極側寬能隙材料具有：

-小于或等于所述LUMO_Acc的最低未占分子軌道能級(LUMO_CS-WG)；

-大于、等于所述HOMO_Acc或比所述HOMO_Acc小0.3eV以內的最高占據分子軌道能級(HOMO_CS-WG)；以及

-比HOMO_Acc-LUMO_Acc能隙更寬的HOMO_CS-WG-LUMO_CS-WG能隙；并且

其中所述至少一種陰極側寬能隙材料具有等于或高于85℃的玻璃化轉變溫度。

2.權利要求1的器件，其中所述至少一種陰極側寬能隙材料包含選自以下的材料：3,3',5,5'-四[(間吡啶基)-苯-3-基]聯苯(BP4mPy)、2,2',2"-(1,3,5-苯三基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑)(TPBi)、雙(2-甲基-8-喹啉)-4-(苯基苯酚)鋁(BAlq)、三(8-羥基-喹啉)鋁(Alq3)、三(2,4,6-三甲基-3-(吡啶-3-基)苯基)硼烷(3TPYMB)、4,40-(1,3-亞苯基)雙(2,6-二對甲苯基吡啶-3,5-二甲腈)(m-MPyCN)、4,40-(1,3-亞苯基)雙(2,6-二(聯苯-4-基)吡啶-3,5-二甲腈)(m-PhPyCN)、4,40-(1,3-亞苯基)雙(2,6-二苯基吡啶-3,5-二甲腈)(m-PyCN)、6,60-(1,4-亞苯基)雙(2-苯基-4-對甲苯基煙腈)(p-PPtNN)、4,40-(1,4-亞苯基)雙(2-苯基-6-對甲苯基煙腈)(p-PPtNT)及其衍生物。

3.權利要求1的器件，其中所述寬能隙材料具有85-200℃之間的玻璃化轉變溫度。

4.權利要求1的器件，其中所述寬能隙材料具有100-165℃之間的玻璃化轉變溫度。

5.權利要求1的器件，其中所述HOMO_CS-WG大于所述HOMO_Acc，并且所述LUMO_CS-WG小于所述LUMO_Acc。

6.權利要求1的器件，其中所述LUMO_EC等于所述LUMO_Acc。

7.權利要求1的器件，其中所述LUMO_EC大于所述LUMO_Acc。

8.權利要求1的器件，其中所述LUMO_CS-WG小于所述LUMO_EC。

9.權利要求1的器件，其中所述至少一種受體材料包含選自以下的材料：亞酞菁類、亞萘酞菁類、次甲基二吡咯復合物類、BODIPY復合物類、苝類、萘類、富勒烯類、官能化的富勒烯衍生物類，及其衍生物。

10.權利要求9的器件，其中所述至少一種受體材料包含選自富勒烯類的材料。

11.權利要求1的器件，其中所述至少一種電子傳導材料包含選自以下的材料：亞酞菁類、亞萘酞菁類、次甲基二吡咯復合物類、BODIPY復合物類、苝類、萘類、富勒烯類、官能化的富勒烯衍生物類，及其衍生物。

12.權利要求1的器件，其中所述至少一種受體材料和所述至少一種電子傳導材料包含相同材料。